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Dienstag, 30.08.2016
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Sterngigant rotiert 300-mal so schnell wie unsere Sonne

Very Large Telescope entdeckt im Tarantelnebel ungewöhnlichen Himmelskörper

Astronomen ist mithilfe des Very Large Telescope der bisher am schnellsten rotierende Stern ins Netz gegangen. Der extrem massereiche und helle junge Stern befindet sich in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke, in einer Entfernung von etwa 160.000 Lichtjahren von der Erde.
VFTS 102

VFTS 102

Messungen zeigen, dass VFTS 102 mit einer enormen Geschwindigkeit rotiert – die Äquatorregionen der Oberfläche laufen dabei mit mehr als zwei Millionen Kilometer pro Stunde um das Sternzentrum. Das entspricht mehr als der 300fachen Rotationsgeschwindigkeit unserer Sonne. Der Stern ist demnach kurz davor, durch starke Zentrifugalkräfte zerrissen zu werden.

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Stern eine bewegte Vergangenheit hat: Vermutlich befand er sich ursprünglich in einem Doppelsternsystem und wurde herausgeschleudert, als seine Partner als Supernova explodierte.

Durchmusterung des Tarantelnebels


Ein internationales Astronomenteam hat mit dem Very Large Telescope der ESO am Paranal-Observatorium in Chile eine Durchmusterung des Tarantelnebels in der Großen Magellanschen Wolke durchgeführt. Ziel der Suche waren die leuchtkräftigsten und massereichsten Sterne des Nebels. Unter den vielen hellen Kandidaten fiel den Wissenschaftlern insbesondere der Stern mit der Bezeichnung VFTS 102 auf: Es handelt sich dabei um den am schnellsten rotierenden Stern.


Die Astronomen haben zudem herausgefunden, dass sich die Geschwindigkeit des Sterns, der etwa die 25fache Sonnenmasse hat und dabei rund 100 mal heller ist, deutlich von den Geschwindigkeit der Sterne in seiner näheren Umgebung unterscheidet.

Auffällig hohe Rotationsgeschwindigkeit


„Die auffällig hohe Rotationsgeschwindigkeit und die ungewöhnliche Bewegung verglichen mit seiner Umgebung haben uns aufmerken lassen. Wir wurden argwöhnisch und haben uns gefragt, ob der Stern eventuell eine besondere Vorgeschichte hatte“, erklärt Philip Dufton von der Queen’s University in Belfast, der Erstautor der neuen Studie in der Fachzeitschrift „Astrophysical Journal Letters“.

Die Geschwindigkeitsdifferenz von VFTS 102 zu seinen Nachbarsternen deutet den Wissenschaftlern zufolge darauf hin, dass er ein Ausreißer ist, der aus einem Doppelsternsystem herauskatapultiert wurde. Das dürfte geschehen sein, als sein Partnerstern als Supernova explodierte. Diese These wird nach Angaben der Astronomen durch zwei weitere Indizien unterstützt: In der Nähe befinden sich in der Tat ein Supernovaüberrest und ein Pulsar.

Vergangenheit von VFTS 102 rekonstruiert


Auf diesen Befund gestützt hat das Team eine mögliche Vorgeschichte für den Stern entworfen: Als Mitglied eines Doppelsternsystems, dessen beide Sterne sehr eng umeinander Kreisen, wäre der Stern in einer Situation gewesen, in der sehr schnell Materie von einem Stern zum anderen übertragen werden kann. Durch diesen Massentransfer wäre die Rotation des Sterns schneller und schneller geworden. So ließe sich die extrem hohe Rotationsgeschwindigkeit erklären, meinen die Forscher.

Nach einer kurzen Lebensdauer von nur zehn Millionen Jahren wäre der massereiche Begleiter dann als Supernova explodiert. Die Reste seiner herausgeschleuderten Gashülle bilden den nahe gelegenen Supernovaüberrest. Die Explosion hätte gleichzeitig auch zum Herausschleudern des Sterns geführt und kann damit seine dritte Besonderheit erklären: die große Abweichung seiner Geschwindigkeit von den Geschwindigkeiten der anderen Sterne in seiner Umgebung.

Massereichste Sterne mit dramatischem Leben


Durch den Kollaps des Partnersterns, der zur Supernovaexplosion geführt hätte, wäre aus dem massereichen Begleiter nach Angaben der Astronomen der beobachtete Pulsar geworden, und damit das letzte Puzzlestück des astronomischen Szenarios.

Die Forscher sind sich aber nicht sicher, dass sich alles wirklich so abgespielt hat. „Dieses Szenario würde sehr gut zu all den ungewöhnlichen Eigenschaften des Sterns und seiner Umgebung passen. Auf jeden Fall zeigen unsere Beobachtungen uns auch die unerwartete Seite des kurzen, aber dramatischen Lebens der massereichsten Sterne”, schließt Dufton. (Astrophysical Journal Letters, 2011)
(Max-Planck-Institut für Astronomie, ESO Science Outreach Network, 07.12.2011 - DLO)
 
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